JP2023084832A - スプレーガン - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル近傍にコーティング液等が付着しにくく、ミスト付着による異物混入や噴霧障害等の防止可能なスプレーガンを提供する。【解決手段】スプレーガン１は、スプレー液が吐出される液吐出口３８を備えたノズル６と、ノズル６が配置されるノズル挿入孔５３を備え前端面５２に突起部のないエアキャップ３を有する。エアキャップ３には、スプレー液を微粒子化するアトマイズエアが噴出するアトマイズエア噴出口５４と、スプレー液のミスト流に対しパターンエアを噴射するパターンエア噴射口５７とを有する。パターンエア噴射口５７は、アトマイズエア噴出口６７の近傍にノズル挿入孔５３を挟んで対向する位置に２個ずつ配置されている。アトマイズエア噴出口６７とパターンエア噴射口５７はエアキャップ３の前端面５２に形成された平面部６１の同一面上に設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、処理対象物に対し液体を霧化し吹き掛けるスプレーガンに関し、特に、錠剤や粉末などの粉粒体の造粒、コーティング等を行う粉粒体処理装置に好適なスプレーガンに関する。

従来より、粉粒体の造粒やコーティング、乾燥等の処理を行う造粒コーティング装置（粉粒体処理装置）においては、粉粒体のコーティング処理に際し、スプレーガンを用いた液体噴霧が広く行われている。粉粒体処理装置のスプレーガンは、通常、粉粒体を収容する処理容器内に配置され、流動あるいは転動状態となった粉粒体に対し、圧縮空気を用いて、バインダー液やコーティング液（以下、コーティング液等と略記する）を噴霧する。コーティング液等が噴霧された粉粒体には、適宜、熱風や冷風が供給・排気され、コーティング層の形成や乾燥等の処理が行われる。

図１１は、従来のスプレーガンの構成を示す説明図である。図１１に示すように、スプレーガン１０１は、スプレーガン先端に取り付けられたエアキャップ１０２の中央に、コーティング液等が吐出されるノズル１０３が設けられている。ノズル１０３の周囲には、コーティング液等を霧化するための霧化気体（アトマイズエア）が噴出するアトマイズエア噴出口１０４が設けられている。アトマイズエア噴出口１０４の外側には、一対のパターンエア噴出部１０５が前方（コーティング液等の噴霧方向、以下、前後の方向はこれに従う）に向かって突設されており、その各先端部には、パターンエアが噴出するパターンエア噴射口１０６が設けられている。

図１１のスプレーガン１０１では、ノズル１０３から吐出されたコーティング液等は、アトマイズエア噴出口１０４から供給されるアトマイズエアによって霧化されてノズル前方に向けて噴射される。霧化されたコーティング液等のミスト流には、パターンエア噴出部１０５のパターンエア噴射口１０６から圧縮空気（パターンエア）が吹き付けられる。このパターンエアにより、ミスト流の断面形状が調整され、楕円形や長円形などのスプレーパターンを形成しつつ、コーティング液等が錠剤等の処理対象物に噴霧される。

特許第６３９２１７７号公報 米国特許７０５２９５４号公報 特開２０１１－５３０６０２公報

ところが、図１１のような従来のスプレーガン１０１は、パターンエア噴射口１０６からミスト流の側方からパターンエアを当ててスプレーパターンを形成するため、ノズル１０３の前方で異なる方向の気流同士がぶつかる形となる。すなわち、スプレーガン１０１では、前方に向かって流れるミスト流に対し横方向からパターンエアが当たり、その結果、ノズル前方にて気流に乱れが生じる場合がある。このようにノズル近傍で乱流が発生すると、コーティング液等のミストが意図しない方向に飛び散ったり、空気の流れのないエアポケット的な部分が生じたりするおそれがあり、ノズル周りにミストが付着しエアキャップ１０２が汚れてしまう、という問題があった。

特に、従来のスプレーガン１０１は、パターンエア噴出部１０５がエアキャップ前方側に角のように突出しており、そこにミストが付着し易く、ミストのかすが鍾乳石のように堆積・成長してしまう場合がある、という問題があった。この場合、付着したミストが剥離して処理中の粉粒体内に落下すると、処理中の製品に異物が混入してしまうおそれがある。また、エアキャップ１０２が汚れ易いと、スプレーガン１０１の洗浄頻度も高くせざるを得ず、工数増大や生産性の低下を招く、といった問題もあった。さらに、ノズル１０３やアトマイズエア噴出口１０４の近くにミストが付着すると、コーティング液等が噴出しにくくなり、噴霧障害が発生してしまう場合があり、この現象は粘性液を連続吐出させる場合に特に生じ易く、その対策が求められていた。

本発明の目的は、ノズル近傍にコーティング液等が付着しにくく、ミスト付着による異物混入や噴霧障害等を防止可能なスプレーガンを提供することにある。

本発明のスプレーガンは、スプレー液が吐出される液吐出口を備えたノズルと、前記ノズルが配置されるノズル挿入孔を備え、前端面に突起部のないエアキャップと、を有するスプレーガンであって、前記エアキャップは、前記液吐出口から吐出されるスプレー液を微粒子化するアトマイズエアが噴出するアトマイズエア噴出口と、微粒子化された前記スプレー液のミスト流に対しパターンエアを噴射するパターンエア噴射口と、を有し、前記ノズル挿入孔は、前記エアキャップの中央に形成され、前記アトマイズエア噴出口は、前記ノズル挿入孔に収容された前記ノズルの先端部の周囲に形成され、前記パターンエア噴射口は複数個設けられ、前記アトマイズエア噴出口の近傍に、前記ノズル挿入孔を挟んで互いに対向する位置に配置されることを特徴とする。

本発明にあっては、複数個のパターンエア噴射口を、アトマイズエア噴出口の近傍にノズル挿入孔を挟んで互いに対向する位置に配置するようにしたので、従来のスプレーガンにあった角のように延びるパターンエア噴出部を無くすことができる。このため、突出部位へのスプレー液の付着がなく、前端面近傍にミスト流の吹き溜まりも生じにくくなり、ノズル前方に乱流も生じにくくなる。その結果、従来のスプレーガンに比して、液吐出口やアトマイズエア噴出口の近傍やエアキャップ前端面へのミストの付着が抑えられる。

前記スプレーガンにおいて、前記アトマイズエア噴出口と前記パターンエア噴射口を、前記エアキャップの前記前端面に形成された平面部の同一面上に設けても良い。また、前記エアキャップの前記前端面を球面状に形成し、前記アトマイズエア噴出口と前記パターンエア噴射口を、球面状の前記前端面の頂点近傍に設けても良い。

さらに、前記パターンエア噴射口を、前記ノズル挿入孔の中心を中心とする同一円周上の対向する位置に２個ずつ近接して配置しても良く、この場合、近接する前記パターンエア噴射口を、周方向に沿って１０°～３０°、好ましくは１５°～２５°の間隔をあけて配置しても良い。

また、前記エアキャップに、前記パターンエア噴射口に対し前記パターンエアを供給するパターンエア流路孔を設け、前記パターンエア流路孔を、前記ノズル挿入孔に対して放射状に配置すると共に、軸方向に対して３０°～７０°の角度で傾斜した状態で形成するようにしても良い。この場合、前記パターンエアを、複数の前記パターンエア噴射口から、該スプレーガンの中心方向に向かって噴射するようにしても良い。

本発明にあっては、液吐出口を備えたノズルと、ノズルが配置されるノズル挿入孔を備え前端面に突起部のないエアキャップと、を有するスプレーガンにて、エアキャップに、アトマイズエアが噴出するアトマイズエア噴出口と、パターンエアを噴射するパターンエア噴射口と、を設けると共に、複数個のパターンエア噴射口を、アトマイズエア噴出口の近傍にノズル挿入孔を挟んで互いに対向する位置に配置するようにしたので、従来のスプレーガンにあった角のように延びるパターンエア噴出部を無くすことができ、ノズル付近へのスプレー液の付着を抑制でき、スプレー液が噴出しにくくなるなどの噴霧障害を回避できる。

本発明の実施の形態１であるスプレーガンの構成を示す断面図である。 図１のスプレーガンに使用されているエアキャップの構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図２のエアキャップの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 （ａ）はアトマイズエアを５０Ｌ／minとしパターンエアを変化させた場合の液速とミスト径の関係を示すグラフ、（ｂ）はパターンエアを１２０Ｌ／minとしアトマイズエアを変化させた場合の液速とミスト径の関係を示すグラフである。 スプレーガンによるスプレーパターンを示す説明図であり、（ａ）はパターンが割れない条件での噴霧、（ｂ）はパターンが割れて二山できる条件での噴霧におけるスプレーパターンを示している。 本発明の実施の形態２であるスプレーガンの構成を示す断面図である。 図７のスプレーガンに使用されているエアキャップの構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図７のエアキャップの平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態３であるスプレーガンに使用されているエアキャップの構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図９のエアキャップの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。 従来のスプレーガンの構成を示す説明図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１であるスプレーガン１の構成を示す断面図である。図１のスプレーガン１は、例えば、医薬品や食品等の製造に使用されるパンコーティング装置に設置される。スプレーガン１は、パンコーティング装置の処理容器内に設置され、容器内の処理対象物（錠剤やガム、チョコレート等）に対し、コーティング液等のスプレー液を噴霧する。

図１に示すように、スプレーガン１は、ボディブロック２と、エアキャップ３、キャップナット４、及び、シリンダキャップ５とを備えており、全長約１００ｍｍに形成されている。ステンレス製のボディブロック２内には、ノズル６とニードル弁７、ピストン８が収容されている。ボディブロック２の前方側には、キャップナット４を介してエアキャップ３が、また、後方側には、シリンダキャップ５がそれぞれ取り付けられている。スプレーガン１は、ボディブロック２に設けられた図示しない取付部（雌ねじ孔等）にて、コーティング装置内に設けられたスプレーガン用支持ホルダに取り付けられる。

スプレーガン１では、エアキャップ３の中央からノズル６によってコーティング液等のスプレー液が噴射される。エアキャップ３の中央からは、アトマイズエアＡがスプレー液と共に噴射される。スプレー液は、アトマイズエアＡによって微粒子化（霧化）される。微粒子化されたスプレー液の噴射流（スプレーミスト流Ｍ）に対しては、パターンエアＰが噴射される。パターンエアＰは、エアキャップ３の前端面からスプレーミスト流Ｍに向かって噴射される。スプレーミスト流Ｍは、パターンエアＰによって所望のスプレーパターンを形成しつつ、錠剤等の処理対象物に噴霧される。

ボディブロック２には、スプレー液が供給される液供給口１１と、アトマイズエアＡが供給されるアトマイズエア供給口１２、ニードル弁７を駆動するためのニードルエアが供給されるニードルエア供給口１３が設けられている。また、キャップナット４には、パターンエアＰが供給されるパターンエア供給口１４が設けられている。各供給口１１～１４にはそれぞれ、ジョイント１５ａ,１６ａ,１７ａ,１８ａを介して、液チューブ１５ｂ、アトマイズエアチューブ１６ｂ、パターンエアチューブ１７ｂ、ニードルエアチューブ１８ｂが接続される。

ボディブロック２の中央には、図１において左右方向に沿ってニードル孔２１が貫通形成されている。ニードル孔２１には、ニードル弁７が、左右方向に移動可能な状態で挿入されている。ニードル孔２１の左方側は拡径され、ノズル装着部２２となっている。ノズル装着部２２には、ノズル６が取り付けられる。ノズル６の中央部には、液流路２３が軸方向に沿って貫通形成されている。液流路２３内には、ニードル弁７が挿入配置される。

ボディブロック２の左端側には、キャップナット４が取り付けられている。ボディブロック２の左端外周部には、雄ねじ形状のキャップナット取付部２４が形成されており、キャップナット４は、キャップナット取付部２４に螺合固定される。キャップナット４の前方側（図中左側）には、エアキャップ３が取り付けられている。エアキャップ３の右端部には係合部２５が形成されており、係合部２５は、キャップナット４の左端部に形成された内鍔部２６と係合する。キャップナット４は、エアキャップ３を収容し、係合部２５と内鍔部２６を係合させた状態でキャップナット取付部２４に取り付けられる。

ノズル６は、キャップナット４により、ボディブロック２の左端部とエアキャップ３の右端部との間に挟持される。スプレーガン１では、ノズル６とエアキャップ３をボディブロック２の左端面２７に載置し、そこにキャップナット４を被せるように取り付ける。そして、キャップナット４をキャップナット取付部２４にねじ込み固定する。これにより、キャップナット４の左端部にエアキャップ３が固定されると共に、ボディブロック２とエアキャップ３との間にノズル６が挟持固定される。

ニードル弁７の図中右端には、ピストン８が固定されている。ピストン８は円筒形状のボディ部３１を備えており、その外周にはＯリング３２が装着されている。一方、ボディブロック２の右端にはシリンダキャップ取付部３３が設けられており、そこには、シリンダキャップ５が螺合固定されている。シリンダキャップ５の内側には、円筒状のシリンダ部３４が形成されており、シリンダ部３４内には、ピストン８のボディ部３１が左右方向に摺動自在に収容されている。

ピストン８の右端側には、ピストンばね３５が取り付けられている。ピストンばね３５の左端側はボディ部３１に、右端側はシリンダ部３４の右端壁３６に当接している。シリンダキャップ５は、ピストンばね３５を押し縮めつつ、シリンダキャップ取付部３３にねじ込み固定される。これにより、ピストン８は、ピストンばね３５によって左方に付勢された状態でシリンダキャップ５内に収容される。

ニードル孔２１内には、ニードル弁７が収容されている。ニードル弁７とピストン８は一体となっており、ニードル弁７はピストン８の動作に伴って左右に移動する。ニードル弁７の左側はノズル６内に挿入されており、その左端は、テーパ状の針状弁部３７となっている。針状弁部３７は先細形状となっており、ノズル６の先端部６ａ（以下、ノズル先端部６ａと称する）に形成された液吐出口３８内に挿入・嵌合可能となっている。ピストン８が左右に移動すると、それに伴い、ニードル弁７の針状弁部３７が液吐出口３８内にて左右に移動する。この針状弁部３７の移動により、ノズル６から出るスプレー液の供給を遮断したり、液吐出口３８の開口量を変化させてスプレー液の供給流量を適宜調整したりすることができる。

スプレーガン１内には、スプレー液や圧縮空気が供給される流路として、スプレー液流路４１、アトマイズエア流路４２、パターンエア流路４３、ニードルエア流路４４が設けられている。スプレー液流路４１は、液供給口１１から図中上方に向かい、ボディブロック２内を斜め上方に延びる連通路４５を介してニードル孔２１に至る。そして、ノズル６内に形成された液流路２３を通り、液吐出口３８へとつながっている。液チューブ１５ｂからジョイント１５ａを介して液供給口１１に供給されたスプレー液は、スプレー液流路４１を通り液吐出口３８から吐出される。この際、液吐出口３８からのスプレー液の吐出量は、前述のニードル弁７の作動位置に応じて適宜制御される。

アトマイズエア流路４２は、アトマイズエア供給口１２から図中下方に向かい、ボディブロック２内を斜め下方に延びる連通路４６を介してノズル外周のアトマイズエア流路孔４７を通り、ボディブロック２の左端面２７に至る。ノズル６の大径部４８には、アトマイズエア流路孔４７に臨んで連通孔４９が軸方向に貫通形成されており、アトマイズエア流路４２は、この連通孔４９を通り、エアキャップ３内に形成されたアトマイズエアチャンバ５１に至る。エアキャップ３の前端面５２には、アトマイズエアチャンバ５１と連通したノズル挿入孔５３が開口形成されており、アトマイズエア流路４２は、エアキャップ中央部のノズル挿入孔５３へとつながっている。アトマイズエアチューブ１６ｂからジョイント１６ａを介してアトマイズエア供給口１２に供給された圧縮空気は、アトマイズエア流路４２を通り、アトマイズエアＡとしてノズル挿入孔５３から噴出する。

この場合、アトマイズエアチャンバ５１内にはノズル６の先端側部位（図中左端側）が収容されており、アトマイズエアＡは、ノズル挿入孔５３内に配されたノズル先端部６ａの周囲から噴出する。すなわち、スプレーガン１では、ノズル挿入孔５３のノズル先端部６ａ周囲がアトマイズエア噴出口５４となっている。ノズル６の液吐出口３８から吐出されるスプレー液は、アトマイズエア噴出口５４から噴出するアトマイズエアＡによって霧化され、スプレーミスト流Ｍとなってスプレーガン１の前方に噴射される。

パターンエア流路４３は、パターンエア供給口１４から、キャップナット４内に形成されたパターンエアチャンバ５５を介して、エアキャップ３内に形成されたパターンエア流路孔５６に至る。エアキャップ３の前端面５２には、パターンエア流路孔５６と連通してパターンエア噴射口５７が開口形成されており、パターンエア流路４３は、パターンエア流路孔５６からパターンエア噴射口５７へとつながっている。パターンエアチューブ１７ｂからジョイント１７ａを介してパターンエア供給口１４に供給された圧縮空気は、パターンエア流路４３を通り、パターンエアＰとしてパターンエア噴射口５７から噴射される。

ニードルエア流路４４は、ニードルエア供給口１３から、ボディブロック２内に形成されたニードルエア流路孔５８を通り、シリンダ部３４内に開口している。ニードルエアチューブ１８ｂからジョイント１８ａを介してニードルエア供給口１３に供給されたニードルエアは、ニードルエア流路４４を通りシリンダ部３４内に供給される。ニードルエア流路４４を介してシリンダ部３４内にニードルエアが供給されると、その押圧力により、ピストンばね３５を押し縮め、ピストン８が図中右方に移動する。ピストン８が右方に移動すると、これと共にニードル弁７も右方に移動する。これにより、ニードル弁７の針状弁部３７が右方に移動し、ノズル６の液吐出口３８が開口する。

このようなスプレーガン１では、パターンエアＰは、エアキャップ前端面５２に設けられたパターンエア噴射口５７から噴出する。図２は、スプレーガン１に使用されているエアキャップ３の構成を示す斜視図、図３（ａ）は、エアキャップ３の平面図、同（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図２,３に示すように、エアキャップ３には、その中央部にノズル挿入孔５３が設けられており、その中にノズル先端部６ａが配される。前述のように、ノズル挿入孔５３におけるノズル先端部６ａの外側はアトマイズエア噴出口５４となっている。

図２,３に示すように、エアキャップ３の前端面５２には、中心側に凹凸のない平面部６１が、外周側にテーパ状の斜面部６２が形成されている。エアキャップ３では、前端面５２の平面部６１の同一面上に、アトマイズエア噴出口５４（ノズル挿入孔５３）とパターンエア噴射口５７が設けられている。図２に示すように、スプレーガン１では、ノズル挿入孔５３の径方向外側に複数個のパターンエア噴射口５７が形成されている。

パターンエア噴射口５７は、平面部６１と斜面部６２との境界内側に、平面部６１の外周と接する形で配されており、ノズル挿入孔５３を挟んで２個ずつ対向して設けられている。近接配置されている２個１組のパターンエア噴射口５７は、ノズル挿入孔５３の中心軸Ｏを中心とする同一円周上に、周方向に沿ってθ１＝１０°～３０°、好ましくは１５°～２５°（ここでは、２０°）の間隔をあけて配されている。この場合、パターンエア噴射口５７は、対向して１個ずつ設けても良いが、２個ずつ対向して設けた方が、スプレーパターンの広がりが良い。

また、パターンエア噴射口５７に開口するパターンエア流路孔５６は、図３に示すように、軸方向（中心軸Ｏに沿った方向）に対して角度θ２＝３０°～７０°、好ましくは４５°程度（ここでは、４３°）傾斜した状態で形成されている。パターンエア流路孔５６は、エアキャップ３の中心に対して放射状に２個ずつ対向形成されており、パターンエアＰは、パターンエア噴射口５７からスプレーガン１の中心軸Ｏ方向、つまり、スプレーミスト流Ｍの中心に向かって噴射される（例えば、１つのターゲット点Ｔに向かって集中するよう噴射）。これにより、パターンエアＰはスプレーミスト流Ｍに効率的に噴射され、ミスト流の断面形状を所望の形状に整え易くなる。

したがって、ノズル６から噴射されるスプレーミスト流Ｍには、下方向斜め４３°からミスト流の中心に向かってパターンエアＰが当てられる。この場合、パターンエアＰは、ノズル６にできるだけ近いところでスプレーミスト流Ｍに当てることが好ましいが、当てる角度が大きくなると乱流が生じ易くなる。このため、パターンエア流路孔５６の傾斜角度は、上記の範囲が好適である。スプレーミスト流Ｍは、このパターンエアＰによってその断面形状が変形され、噴出当初の略円形状態から楕円状や長円形状に調整され、処理対象物に噴霧される。

このように、スプレーガン１では、図１１のスプレーガン１０１のような角状のパターンエア噴出部１０５は設けられておらず、それに代えて、ミスト流の噴出口と同一平面上に配されたパターンエア噴射口５７からパターンエアＰが噴射される。このため、突出部位へのスプレー液の付着は当然になく、エアキャップ前端面５２に凹凸がないことから、前端面近傍にミスト流の吹き溜まりも生じにくい。また、パターンエアＰが横方向からではなく、下方から流れに沿う形でスプレーミスト流Ｍに当たるため、乱流が生じにくい。その結果、スプレーガン１では、従来のスプレーガンに比して、液吐出口やアトマイズエア噴出口の近傍やエアキャップ前端面へのミストの付着を抑えられる。

スプレーガン１を用いた発明者らの実験によれば、モデルコーティング液ＴＣ－５Ｒ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）８％水溶液を、液速１４ｍＬ／min、アトマイズエア５０Ｌ／min、パターンエア１２０Ｌ／minの条件で９時間連続噴霧したが、ノズル近傍へのスプレー液の付着は認められず、噴霧障害も皆無であった。

また、常水を用いてスプレーミスト径の測定も行ったが、ミスト径も実用範囲である１０～３０μｍに収まり、ミスト径が荒れて大きなミストが生じてしまうことはなかった。図４（ａ）はアトマイズエアを５０Ｌ／minとしパターンエアを変化させた場合の液速とミスト径の関係を示すグラフ、同（ｂ）はパターンエアを１２０Ｌ／minとしアトマイズエアを変化させた場合の液速とミスト径の関係を示すグラフである。

これらのグラフから分かるように、スプレーガン１のミスト径は１０～３０μｍに収まった。この場合、図４（ｂ）に示すように、噴霧液速に対してアトマイズエア量が少ない場合、液速の増大と共にミスト径が大きくなることが確認されたが、十分なエア量を与えることで微細なミストを形成できることが分かった。また、噴霧液速を増大してもミスト径は８～１０μｍ付近で収束した。

図５は本発明によるスプレーガン１によるスプレーパターンを示す説明図である。図５（ａ）はパターンが割れない条件での噴霧、同（ｂ）はパターンが割れて二山できる条件での噴霧におけるスプレーパターンを示している。図５（ａ）に示すように、発明者らの実験では、液速１５０ｍＬ／min、アトマイズエア１００Ｌ／min、パターンエア１２０Ｌ／minでは、割れることなく断面長円形のスプレーパターンが形成され、図１１のような従来のスプレーガンと同様のパターンが得られた。

一方、アトマイズエア量に対して相対的にパターンエア量が多くなるとスプレーパターンが割れ二山のミスト分布になることが確認された。すなわち、図５（ｂ）に示すように、液速５０ｍＬ／min、アトマイズエア５０Ｌ／min、パターンエア１２０Ｌ／minでは、二山のスプレーパターンとなったが、広角にて噴霧可能なことが分かった。

このように、本発明によるスプレーガン１では、従来のスプレーガンと同等のスプレー性能を維持しつつ、ノズル付近へのスプレー液の付着を抑制でき、スプレー液が噴出しにくくなるなどの噴霧障害を回避することが可能となる。また、ノズル周りにミストが付着しにくいため、エアキャップの汚れが少なく、付着ミストによる異物混入や、高頻度の洗浄に伴う工数増大や生産性の低下も抑えられる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２であるスプレーガンについて説明する。図６は、本発明の実施の形態２であるスプレーガン７１の構成を示す断面図、図７は、スプレーガン７１に使用されているエアキャップ７２の構成を示す斜視図、図８（ａ）は、エアキャップ７２の平面図、同（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。なお、以下の実施の形態では、実施の形態１のスプレーガン１と同様の部分、部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

スプレーガン７１では、エアキャップ７２の前端部周縁が、先のエアキャップ３とは異なり、球面状になっている。但し、エアキャップ７２の前端面７３は平面部７４となっており、エアキャップ３と同様に、平面部７４の中央にはアトマイズエア噴出口５４（ノズル挿入孔５３）が設けられている。一方、平面部７４の径方向外側は球面部７５となっており、平面部７４と球面部７５の境界の球面部７５側にパターンエア噴射口５７が設けられている。なお、実施の形態１のエアキャップ３と同様に、パターンエア噴射口５７を平面部７４に設け、アトマイズエア噴出口５４と同一平面上に配しても良い。

この場合も、パターンエア噴射口５７は、ノズル挿入孔５３を挟んで２個ずつ対向して設けられている。近接配置されている２個１組のノズル挿入孔５３は、実施の形態１のエアキャップ３と同様の角度間隔で配されている。また、パターンエア流路孔５６も、図８（ｂ）に示すように、エアキャップ３と同様の角度で傾斜した状態となっている。

このようなスプレーガン７１においても、ノズル６から噴射されるスプレーミスト流Ｍに対し、下方向斜め４３°からパターンエアＰが当てられ、スプレーミスト流Ｍの断面形状が、円形から楕円状や長円形状に変形され、処理対象物に噴霧される。そして、実施の形態１のスプレーガン１と同様、スプレーガン７１もまた、突出部位へのスプレー液の付着は当然になく、パターンエアＰが横方向からではなく、下方から流れに沿う形でスプレーミスト流Ｍに当たるため、乱流が生じにくく、液吐出口３８やアトマイズエア噴出口５４近傍やエアキャップ前端面５２へのミストの付着も抑えられる。したがって、ノズル付近へのスプレー液の付着が抑制され噴霧障害を回避することが可能となり、エアキャップの汚れも少ないため、付着ミストによる異物混入や、高頻度の洗浄に伴う工数増大や生産性の低下も抑えられる。

（実施の形態３）
さらに、本発明の実施の形態３であるスプレーガンについて説明する。図９は、本発明の実施の形態３であるスプレーガン８１に使用されているエアキャップ８２の構成を示す斜視図、図１０（ａ）は、エアキャップ８２の平面図、同（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。なお、スプレーガン８１のエアキャップ８２以外の部分は、実施の形態２のスプレーガン７１と同様の構成となっている。

エアキャップ８２は前端部全体が球面状になっており（球面部８３）、ここでは、前端面先端に平面部が設けられていない。そして、球面部８３の頂点８４にアトマイズエア噴出口５４（ノズル挿入孔５３）が、また、その近傍にパターンエア噴射口５７が設けられている。エアキャップ８２も、パターンエア噴射口５７は、ノズル挿入孔５３を挟んで２個ずつ対向して設けられており、近接配置されている２個１組のノズル挿入孔５３は、実施の形態１のエアキャップ３と同様の角度間隔で配されている。また、パターンエア流路孔５６も、図９（ｂ）に示すように、エアキャップ３と同様の角度で傾斜した状態となっている。そして、前述同様、エアキャップ８２を用いることにより、ノズル付近へのスプレー液の付着が抑制される。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態は、パンコーティング装置に本発明のスプレーガンを適用した例を示したが、当該スプレーガンは、流動層装置等の他の粉粒体処理装置にも適用可能である。また、前述の実施の形態にて示した各種数値は一例であり、本発明は前記数値には限定されない。

さらに、図１のスプレーガン１では、平面部６１の同一面上にアトマイズエア噴出口５４（ノズル挿入孔５３）とパターンエア噴射口５７を設けた構成を示したが、パターンエア噴射口５７をアトマイズエア噴出口５４よりも若干低い位置（例えば、斜面部６２側）に配しても前述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。加えて、エアキャップ３では、前端面５２の外周部分を斜面形状（斜面部６２）としたが、当該部分を斜面とせず、前端面５２の全面を平面部６１とし、エアキャップ３を円筒形状に形成しても良い。

本発明は、粉粒体処理装置以外にも適用可能であり、例えば、自動車や家具等に塗装を行うラインなどにも使用可能である。

１ スプレーガン
２ ボディブロック
３ エアキャップ
４ キャップナット
５ シリンダキャップ
６ ノズル
６ａ 先端部
７ ニードル弁
８ ピストン
１１ 液供給口
１２ アトマイズエア供給口
１３ ニードルエア供給口
１４ パターンエア供給口
１５ａ ジョイント
１５ｂ 液チューブ
１６ａ ジョイント
１６ｂ アトマイズエアチューブ
１７ａ ジョイント
１７ｂ パターンエアチューブ
１８ａ ジョイント
１８ｂ ニードルエアチューブ
２１ ニードル孔
２２ ノズル装着部
２３ 液流路
２４ キャップナット取付部
２５ 係合部
２６ 内鍔部
２７ 左端面
３１ ボディ部
３２ Ｏリング
３３ シリンダキャップ取付部
３４ シリンダ部
３５ ピストンばね
３６ 右端壁
３７ 針状弁部
３８ 液吐出口
４１ スプレー液流路
４２ アトマイズエア流路
４３ パターンエア流路
４４ ニードルエア流路
４５ 連通路
４６ 連通路
４７ アトマイズエア流路孔
４８ 大径部
４９ 連通孔
５１ アトマイズエアチャンバ
５２ エアキャップ前端面
５３ ノズル挿入孔
５４ アトマイズエア噴出口
５５ パターンエアチャンバ
５６ パターンエア流路孔
５７ パターンエア噴射口
５８ ニードルエア流路孔
６１ 平面部
６２ 斜面部
７１ スプレーガン
７２ エアキャップ
７３ エアキャップ前端面
７４ 平面部
７５ 球面部
８１ スプレーガン
８２ エアキャップ
８３ 球面部
８４ 頂点
１０１ スプレーガン
１０２ エアキャップ
１０３ ノズル
１０４ アトマイズエア噴出口
１０５ パターンエア噴出部
１０６ パターンエア噴射口
Ａ アトマイズエア
Ｍ スプレーミスト流
Ｐ パターンエア
Ｏ 中心軸
Ｔ パターンエア噴射ターゲット点
θ１ パターンエア噴射口離間角度
θ２ パターンエア流路孔傾斜角度

Claims (7)

1. スプレー液が吐出される液吐出口を備えたノズルと、
   前記ノズルが配置されるノズル挿入孔を備え、前端面に突起部のないエアキャップと、を有するスプレーガンであって、
   前記エアキャップは、前記液吐出口から吐出されるスプレー液を微粒子化するアトマイズエアが噴出するアトマイズエア噴出口と、微粒子化された前記スプレー液のミスト流に対しパターンエアを噴射するパターンエア噴射口と、を有し、
   前記ノズル挿入孔は、前記エアキャップの中央に形成され、
   前記アトマイズエア噴出口は、前記ノズル挿入孔に収容された前記ノズルの先端部の周囲に形成され、
   前記パターンエア噴射口は複数個設けられ、前記アトマイズエア噴出口の近傍に、前記ノズル挿入孔を挟んで互いに対向する位置に配置されることを特徴とするスプレーガン。
2. 請求項１記載のスプレーガンにおいて、
   前記アトマイズエア噴出口と前記パターンエア噴射口は、前記エアキャップの前記前端面に形成された平面部の同一面上に設けられてなることを特徴とするスプレーガン。
3. 請求項１記載のスプレーガンにおいて、
   前記エアキャップの前記前端面は球面状に形成され、前記アトマイズエア噴出口と前記パターンエア噴射口は、球面状の前記前端面の頂点近傍に設けられてなることを特徴とするスプレーガン。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載のスプレーガンにおいて、
   前記パターンエア噴射口は、前記ノズル挿入孔の中心を中心とする同一円周上の対向する位置に２個ずつ近接して配置されることを特徴とするスプレーガン。
5. 請求項４記載のスプレーガンにおいて、
   近接する前記パターンエア噴射口は、周方向に沿って１０°～３０°の間隔をあけて配置されることを特徴とするスプレーガン。
6. 請求項１～５の何れか１項に記載のスプレーガンにおいて、
   前記エアキャップは、前記パターンエア噴射口に対し前記パターンエアを供給するパターンエア流路孔を有し、
   前記パターンエア流路孔は、前記ノズル挿入孔に対して放射状に配置され、軸方向に対して３０°～７０°の角度で傾斜した状態で形成されてなることを特徴とするスプレーガン。
7. 請求項６記載のスプレーガンにおいて、
   前記パターンエアは、複数の前記パターンエア噴射口から、該スプレーガンの中心方向に向かって噴射されることを特徴とするスプレーガン。

Images